DE102009036905A1

DE102009036905A1 - Centrifugal brake with torque storage

Info

Publication number: DE102009036905A1
Application number: DE102009036905A
Authority: DE
Inventors: Alexander L Rager
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-14
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2011-02-17
Also published as: WO2011018469A1

Abstract

Strahltriebwerke bzw. Gasturbinen eignen sich auf Grund ihrer Drehzahlträgheit und Drehmomentschwäche bei niedrigen Drehzahlen nicht für den Einsatz in Automobilen. Die Zentrifugalbremse mit Drehmomentspeicherung soll diese Schwächen aufheben. Durch die Verlagerung von Gewichten von der Drehachse weg bzw. zur Drehachse hin können Drehmomente gespeichert und freigesetzt bzw. Drehzahlen verringert oder erhöht werden.Jet engines or gas turbines are not suitable for use in automobiles due to their rotational speed inertia and weak torque at low speeds. The centrifugal brake with torque storage is supposed to eliminate these weaknesses. By shifting weights away from the axis of rotation or towards the axis of rotation, torques can be stored and released or speeds can be reduced or increased.

Description

Die Erfindung betrifft das für ein Strahltriebwerk bzw. Gasturbine geringe Drehmoment bei Leerlaufdrehzahl und die Fähigkeit deutlich spontanere Drehzahländerungen vorzunehmen, ohne Energie in Reibung und Wärme umzuwandeln und damit unbrauchbar zu machen.The Invention relates to the a jet engine or gas turbine low torque at idle speed and the ability significantly more spontaneous speed changes without converting energy into friction and heat and therefore unusable close.

Es ist bekannt, dass die Nutzung von Gasturbinen bzw. Strahltriebwerken in Automobilen zwei besondere Schwierigkeiten mit sich bringen. Erstens das Anfahren eines Fahrzeuges ist nur möglich, wenn die Turbine eine hohe Drehzahl erreicht hat um das notwendige Drehmoment zur Verfügung zu stellen. Eine Kupplung, die in diesem Zustand das Drehmoment überträgt, wird stark beansprucht. Die Differenz zwischen Motordrehzahl und Getriebe ist erheblich und gilt es nun auf ein Niveau zu bringen. Zweitens, wenn die Kupplung 100% der angebotenen Leistung überträgt, d. h. die Turbine ihre Arbeitsdrehzahl erreicht hat, muss bei einer Bremsung des Fahrzeugs entweder die Kupplung wieder öffnen, weil die Turbine nicht spontan auf Drehzahländerungen reagieren kann oder die Turbine über die Radbremse des Fahrzeugs abgebremst werden. Dies hat thermische und mechanische Belastungen zur Folge.It is known that the use of gas turbines or jet engines in automobiles bring two particular difficulties. First, starting a vehicle is only possible if the turbine has a high speed has been reached to provide the necessary torque put. A clutch that transmits torque in this state becomes heavily used. The difference between engine speed and transmission is considerable and it is now necessary to bring it to a level. Secondly, if the coupling transmits 100% of the offered power, d. H. the turbine her Working speed has reached when braking the vehicle either reopen the clutch, because the turbine can not react spontaneously to speed changes or the turbine over the wheel brake of the vehicle are braked. This has thermal and mechanical loads.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass eine Turbine durch ihre statische Drehbewegung eine hohe Effizienz aufweist. Im Vergleich zum Ottomotor, der nur 25% eines Arbeitsablaufes tatsächlich in Energie und eine Drehbewegung umwandelt. Die Energie, die von der Turbine angeboten wird, gilt es nun für ein Automobil nutzbar zu machen. Die Erfindung ermöglicht die Drehzahlträgheit, die der Funktion einer Turbine zu Grunde liegt, deutlich zu verringern ohne Energie in Reibung und Wärme umzuwandeln und der Turbine bei geringen Drehzahlen ein für kurze Zeit deutlich erhöhtes Drehmoment zu verleihen.Of the Invention is based on the idea that a turbine through their static rotary motion has a high efficiency. Compared to gasoline engine, which actually only 25% of a work process Energy and a rotational movement converts. The energy of the Turbine is offered, it now applies to an automobile usable too do. The invention allows the speed inertia, which is based on the function of a turbine to significantly reduce without converting energy into friction and heat and the turbine at low speeds for a short time significantly increased torque to lend.

Die Erfindung basiert auf einem aus der Physik bekannten Versuchsaufbau. Eine Person wird auf einem drehbaren Hocker platziert. Die Hände sind auf der Brust verschränkt. Nun wird die Person in dieser Haltung in eine Drehbewegung versetzt. Sobald die sich in der Drehbewegung befindliche Person, die Arme zu den Seiten ausstreckt, verlangsamt sich diese merklich. Legt die Person die Arme wieder an die Brust beschleunigt sich die Drehbewegung wieder. Die Erfindung arbeitet nach diesem Prinzip, d. h. durch die Veränderung der Lage von Gewichten welche sich in einer Drehbewegung befinden. Im normalen Fahrbetrieb d. h. bei Arbeitsdrehzahl liegen die beweglichen Gewichte (Kolben) unmittelbar im Drehpunkt der Erfindung. Wird das Fahrzeug gebremst, werden neben der Gasrücknahme, die Gewichte über die Erfindung kontrolliert aus dem Drehmittelpunkt von diesem entfernt. Die Drehzahl nimmt spontan ab. Nun kann die nächste Fahrstufe eingelegt werden. Hat die Kupplung 100% Kraftschluss hergestellt, werden die Gewichte (Kolben) mittels einer Hydraulik wieder in die Richtung Drehachse bewegt, welches eine Beschleunigung zur Ursache hat. Daher trägt die Erfindung zur Energiespeicherung und Energierückgewinnung bei.The The invention is based on a test setup known from physics. A person is placed on a rotatable stool. The hands are up the breast crossed. Now the person is put into a rotary motion in this posture. Once the person in the rotary motion, the arms extends to the sides, this noticeably slows down. sets the person's arms back to the chest, the rotational movement accelerates again. The invention works on this principle, d. H. by the change the position of weights which are in a rotary motion. In normal driving d. H. at working speed are the moving Weights (pistons) directly in the fulcrum of the invention. Will that be Vehicle braked, in addition to the gas return, the weights over the Invention controlled from the center of rotation away from this. The speed decreases spontaneously. Now the next gear can be engaged. If the coupling has made 100% adhesion, the weights will be (Piston) by means of a hydraulic back in the direction of rotation moved, which has an acceleration to the cause. Therefore, the invention contributes for energy storage and energy recovery.

Der Aufbau der Erfindung wird folgend beschrieben. Eine zentrale Nabe bzw. Welle, die mittig durch die Erfindung führt stellt das Zentrum dar. Diese Welle besteht aus zwei Teilen, einem massiven Stück und einer Hohlwelle, die im Zentrum der Erfindung miteinander verbunden sind. Auf der einen Seite wird diese Welle (massiver Teil) von der Turbine direkt oder durch ein Reduktionsgetriebe, aber in jedem Fall ohne eine dazwischen liegende Kupplung, angetrieben. Auf der anderen Seite treibt die Welle (hohler Teil) ein Standard Automobilgetriebe mit Kupplung an. Diese Seite der Welle ist zur Versorgung der Hydraulik der Erfindung bestimmt. Im Zentrum der Erfindung, in der auf einer Seite der massive Teil der einen Welle und auf der anderen Seite der hohle Teil der anderen Welle endet, wird das ankommende Hydraulik Öl gleichmäßig verteilt. Dies geschieht in einem in diesem Fall sechskantigen Hohlkörper. Auf jeder der Kanten ist auf der Außenseite jeweils die Ölzufuhr für einen Zylinder und der Zylinder mit einem Kolben (bewegliches Gewicht) befestigt. Die Ölzufuhr für die Zylinder ist der einzige Teil außerhalb des Hohlraumes der diesen perforiert. Der Zylinder hat keine durchgehende Verbindung zum Hohlraum. Der Grund dafür liegt darin, dass die Kolben (bewegliche Gewichte) im Betrieb durch die Fliehkräfte das Öl durch die Ölzufuhr zurück in den Hohlraum pressen. Dadurch muss für die Bewegung der Kolben nur Öldruck aufgebaut werden. Damit der Kolben soweit wie möglich in Richtung der Drehachse verschoben werden kann, befinden sich Luftlöcher am Fuß der Zylinder, die den beim Verschieben der Kolben entstehende Druck entweichen lassen können. D. h. die Bewegung der Kolben bzw. Gewichte im Betrieb der Erfindung funktionieren zum einen Teil durch die Fliehkräfte und zum anderen durch die Hydraulik. So können je nach Betriebszustand und Lage der Kolben Drehmomente gespeichert und die Drehzahl verringert werden oder Drehmomente abgegeben werden und die Drehzahl erhöht werden.Of the Structure of the invention will be described below. A central hub or wave that leads through the center of the invention represents the center. This wave consists of two parts, a solid piece and a Hollow shaft, which are interconnected in the center of the invention. On the one hand, this wave (massive part) of the turbine directly or through a reduction gear, but in any case without an intermediate clutch, driven. On the other Side drives the shaft (hollow part) a standard automotive gearbox with clutch on. This side of the shaft is used to supply the hydraulics of the invention. At the heart of the invention, in one Side of the massive part of a wave and on the other side the hollow part of the other shaft ends, the incoming hydraulic oil is evenly distributed. This happens in a hexagonal hollow body in this case. On each of the edges is on the outside respectively the oil supply for one Cylinder and cylinder with one piston (moving weight) attached. The oil supply for the Cylinder is the only part outside the cavity of the perforated this. The cylinder has no continuous connection to the cavity. The reason for this lies in the fact that the pistons (moving weights) in operation by the centrifugal forces the oil through the oil supply back press into the cavity. As a result, only oil pressure has to be built up for the movement of the pistons become. So that the piston as far as possible in the direction of the axis of rotation can be moved, there are air holes at the bottom of the cylinder, which at the Moving the piston can escape resulting pressure. D. H. the movement of the pistons or weights in the operation of the invention work partly by the centrifugal forces and on the other by the Hydraulics. So can stored depending on the operating condition and position of the piston torques and the speed can be reduced or torques delivered and the speed increases become.

Claims

The claims relate to the ability of the invention to store torques without the moments being converted into another form of energy (e.g., electricity). Furthermore, the invention reduces revolutions / min (eg turbine, internal combustion engine) without the energy being destroyed by friction and thus the speed is reduced. In addition, the invention can also increase the speed without the extra energy is added. The essence of the invention relates to the property of the invention to reduce rotational speeds and to store torques by shifting the mass ratios away from the axis of rotation or towards the axis of rotation.

Furthermore, the claims relate to the structure of the invention. In particular, it means that The invention is a running in the middle by the invention Shaft turns. This shaft is on the engine side of full material and on the transmission side a hollow shaft, by the oil pressure on the cylinder or the piston is built. In the middle of the wave There is a distributor which distributes the oil pressure evenly. From the distributor, the cylinders go at equal distances from each other from. Take over movable pistons or weights into the cylinder the mass displacement from or to the axis of rotation.